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【关键词】地理信息系统;测绘;应用;研究
21世纪是高科技迅猛发展的时代,计算机、信息技术等的迅猛发展,带动了其它相关行业的迅猛发展。地理信息系统在高新科技发展的带动下,发展也日益壮大,在测绘中的应用也备受重视。地理信息系统自身所具有的特性,在测绘中的应用也愈来愈广泛。
一、地理信息系统的内涵
地理信息系统,顾名思义,即为处理地理信息的计算机系统。其中涵盖地理空间的采集、传输、分析、管理、表达,是一种比较有效的分析与处理海量数据的全新系统。就地理信息系统之强大优点,在测绘中将具有比较远大的发展应用空间。从不同的角度看地理信息系统,其表现也不仅相同。从学科角度出发,地理信息系统是一门基于地理学、地图学、统计学、测量学以及计算机科学的全新学科,具有完整性和独立性;从技术应用的角度看,地理信息系统则是有一定技术手段和方法、解决问题的工具;从系统结构角度看,地理信息系统则是一个完整的系统体系;从功能角度看,地理信息系统是一个集数据信息的搜集、整理、分析、传输等多方面功能合为一体的体系。
二、地理信息系统在测绘中的广泛应用
众所周知,测绘工作是通过某些技术手段,对特定的地理位置的相关数据信息进行采集和整理,最终得出最为直观的数字信息与图标,为更好的管理与规划做好重要的前期工作。地理信息系统以其高效、精确、迅速等特点,在测绘的实践过程中,展现出巨大的能量。
1、数据采集。地理信息系统以其高效快捷的运行方式深受人们的喜爱,在进行测绘的过程中,地理信息系统通过与多种仪器相互结合,可以针对某一个位置的位置信息进行有效的数据采集,在短时间内获得精准清晰的数据及其图标信息,故而,功能十分强大。相较于传统的测绘方式,地理信息系统更为快捷方便、科学精确,还节省了人力物力,促进了测绘工作的顺利进行。
2、数据的转换与处理。地理信息系统在测绘中的应用突出表现在数据的转换与处理上。作为一个独立的系统,地理信息系统通过对采集的信息进行数据建模,把自身储存的信息与所获的测量信息进行分析对比,自动识别不同条件下的数字化数据的空间关系。同时,地理信息系统还能对搜集到信息进行系统的管理,可以讲自身获得相关数据进行重构,促使数据信息之间的互相兼容,为数据更好的被利用打下坚实的基础。
3、空间数据管理与分析。地理信息系统具有空间数据管理与分析的功能,在测绘中被普遍的使用。地理信息系统的空间数据管理与分析主要基于地球物理学、地理学、区域学等众多科学的基础上,通过对图形数据的分析计算、分析物体的位置来对空间事物进行分析研究。虽然,地理信息系统的空间数据管理与分析发展尚不完善,但是在测绘中依然发挥着十分重要的作用,为测绘工作的顺利进行奠定了深厚的空间数据分析理论基础。
4、数据源。测绘工作中,数据源的采集十分重要,而地理信息系统所具备的电子数据和非电子数据系统,恰好可以满足测绘工作中对于数据源信息的采集需要。通过物理手段获得第一数据信息直接存于电脑上,运用地理信息系统可以很好的对其进行解译、编辑与处理,形成第二数据信息。之后,再通过地理信息系统,转换成地图、统计数据报表以及可视的影像图等等,更加直观的为测绘工作提供精准的数据源信息。
三、应用地理信息系统在测绘工作中的重大优势
测绘工作是一项十分复杂的工作,传统的测绘工作方法由于不能适应新形势的发展,故而被逐渐淘汰。而地理信息系统在测绘中作中的优势逐渐被人们认可,笔者基于地理信息系统的系统科学研究,归纳总结出地理信息系统在测绘工作中广泛应用的三大优势:
1、地理信息系统快捷高效,节省了测绘工作的时间。传统的测绘工作方法,过分依赖人工,搜集数据的时间比较漫长,且过程比较艰辛,最终获得数据也相对粗糙。而地理信息系统拥有自己独立完整的系统,可以在短时间内,快捷、高效的为测绘工作提供精准的数据源、数据管理及分析,大大节省了测绘工作的时间,促进了测绘工作的进行。
2、地理信息系统具备时效性,精准获取信息,并反映在测绘结果之中。地理信息系统是一个独立完整的系统,一旦设定了系统的行动规则,就会对设定的地理位置进行全方位的实时监控,捕捉周边环境的变化,并对设定位置区域的变化进行及时的数据分析,直接保存与测绘结果中,方便快捷,及时高效,做到了实时监控。
3、精准性高,有效避免测绘中的失误。传统测绘工作过分依赖人工,故而,数据的精准度有待进一步提高。而地理信息系统基于计算机等高新科技的基础上建立起来的一套完整科学的系统,只要按照程序预先设置好运行规则,对于设置的位置区域内所有数据的变化,都会被及时准确的收集、分析并且传输过来,且结果准确易于测绘工作的实际运用,完全可以避免测绘中不应该发生的失误。
四、地理信息系统在测绘中的应用前景
地理信息系统是顺应时代潮流而生的,必将对时代的发展做出积极的贡献。在测绘工作中,地理信息系统有着比较广阔的应用前景,一方面,我国“数字中国”的构建过程中,迫切需要地理信息系统的参与,并发挥积极的力量,这是时代机遇;另一方面,在未来的时代中,必然是尖端科技的时代,地理信息系统作为尖端技术的一份子,必将与卫星定位系统、遥感系统等尖端科技结合,更进一步促进测绘工作的开展。
五、结语
地理信息系统是一门高科技的学科,是一个完整的数据库系统,对于测绘工作有着积极的作用。在测绘工作中积极广泛的应用地理信息系统,不仅可以获得快捷精准的数据信息,还可以节省人力物力,促进测绘工作的时效性、精准性和科学性,可谓一举多得。笔者通过对地理信息系统在测绘中的广泛应用进行研究分析,抛砖引玉,希冀有助于地理信息系统在测绘中的更好的发展与应用。
参考文献:
[1]谭玉莲.浅谈地理信息系统在测绘中的应用[J].现代物业,2011(7)
[2]吴炳方,张明金,李新功.地理信息系统的发展[J].地理学报,2008(4)
[关键字]地理国情 变化监测 现代测绘技术 测绘
[中图分类号] P217
[文献码] C
[文章编号] 1000-405X(2012)-10-33-1
[基金项目]福建省测绘地理信息局2011-2012年科技创新基金资助
0 引言
地理国情监测概念的一经提出,犹如拨云见日一般,给新时期测绘工作者指出了新的工作方向和目标,拓宽了测绘工作的视野和领域,赋予了测绘部门更沉甸甸的职责和更重大的使命,也将成为测绘工作一项重要内容。但是,地理国情监测是一个全新的概念,没有现成的政策、法规、制度用以遵守,没有现成的工作机制加以运用,没有成熟的技术体系、规范流程作为参考,因此,地理国情监测的本质是什么,测绘工作与地理国情监测之间中有怎样具体的联系和区别,测绘工作在地里国情监测中扮演着什么样的角色,处于什么样的地位,起着什么样的作用,有什么样的测绘技术手段能够应用于地理国情监测中,这些都应该是作为测绘工作者必须加以分析和思考的问题。
1地理国情监测概念的涵义
地理国情监测的内涵十分丰富,无法用简单的一句话给以确切的、准确的描述,因此,只能从广义和狭义的两个方面笼统概况。从广义的地理国情监测应该是对所有的地理国情信息的监测、统计和分析。从狭义的定义来说,地理国情监测的内涵主要定义在与推动经济发展方式转变关系密切的地表和相关人文信息的变化监测上。
从开展地理国情监测的具体方法上来说,地理国情监测,就是综合利用全球导航卫星系统(GNSS)、航空航天遥感技术(RS)、地理信息系统技术(GIS)等现代测绘技术,综合各时期测绘成果档案,对地形、水系、湿地、冰川、沙漠、地表形态、地表覆盖、道路、城镇等要素进行动态和定量化、空间化的监测,并统计分析其变化量、变化频率、分布特征、地域差异、变化趋势等,要素的空间分布及其发展变化规律的监测数据,从地理空间的角度客观、综合展示国情国力。
2 测绘工作与地理国情监测的关系
测绘工作是指按照统一的测绘基准和测绘系统,获取基础地理信息的资料,测制和更新地图、影像图和数字化产品。 而地理国情监测则是基于测绘成果和现代化监测手段,对与经济、社会、自然等有关的地理要素进行定量的监测和统计分析,为决策部门提供现势性较强的决策依据。两者既存在着一定的联系,有存在着差别。
二者最大的区别是前者定性反映地理信息要素,后者对地理国情信息进行定量分析。两者的相似性主要表现在:
a)测绘与地理国情监测的定位基础是一样的。测绘成果与地理国情监测成果都必须以国家规定的空间定位基础为准。
b)测绘与地理国情监测的数据源是一样的。测绘和地理国情监测的数据源主要都是通过各种测绘技术手段来获取的地理信息数据。
因此,测绘为地理国情监测提供重要的基础资料,地理国情监测又可从测绘成果中中直接提取多种基本地理信息。
3 测绘部门主导地理国情监测工作的有效性
1) 测绘部门负责地理国情监测工作于法有据
测绘法第二条规定:"测绘,是指对自然地理要素或者地表人工设施的形状、大小、空间位置及其属性等进行测定、采集、表述以及对获取的数据、信息、成果进行处理和提供的活动。"可见由测绘部门负责地理国情监测工作有较强的法律依据。
2)国务院对测绘部门开展地理国情监测工作提出了明确要求
《国务院关于加强测绘工作的意见》提出:"积极开展基础地理信息变化监测和综合分析工作,及时提供地表覆盖、生态环境等方面的变化信息,为加强和改善宏观调控提供科学依据。"地理国情监测是信息化测绘体系建设的重要内容,是提高测绘公共服务的数量和质量的重要方式。
3)测绘部门开展地理国情监测具有得天独厚的人才、技术和装备条件
目前,测绘部门拥有覆盖全国的多比例尺的基础地理信息数据,测绘部门负责地理国情监测可以避免许多重复投入和劳动。改革开发以来,因从事基础测绘等公益性工作,测绘部门储备了一批地理信息数据获取、采集、处理的专业人才队伍,只要对这支队伍稍加培训,就能承担地理国情监测工作。
4) 测绘部门开展地理国情监测更能体现公正权威
公正是所有监测工作的生命,只有公正才能树立真正的权威。测绘部门是地理信息服务的提供者,自身一般不使用测绘成果和地理信息数据,受法律授权和政府委托独立开展地理国情监测工作,监测结果依法公开,处于中立地位,没有部门利益牵扯,在程序上可以保证监测工作的公正。
5) 测绘部门的成功实践说明测绘部门开展地理国情监测切实可行
"十一五"以来,各级测绘部门按照服务经济发展、服务政府中心工作的要求,积极践行按需测绘,根据地方实际需求,主动开展了地理情况动态监测和分析,为城市规划提供了科学依据。各级测绘部门多年来的成功实践证明,测绘部门开展地理国情监测不仅完全可行,而且十分有效。
4 结束语
利用现代测绘技术,并综合各时期已有测绘成果档案,对地形、地表覆盖等要素进行地理国情监测,可以准确地形成反映各类资源、环境、生态、经济要素的空间分布及其发展变化规律。因此,地理国情监测与测绘工作是鱼和水的关系,是密不可分的。
参考文献
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[4] 王倩,姜晓虹.从美国测绘部门的转型发展看地理国情监测[N].中国测绘报,2011.5.10:第002版.
[5] 宁镇亚,熊伟.夯实测绘科技支撑 推进地理国情监测[N].中国测绘报,2011.4.29:第003版.
[6] 张远.地理国情监测测绘服务经济社会发展的新抓手[N].中国测绘报,2011.3.22:第003版.
关键词: 地理信息系统 高中地理课堂教学 案例 困难
1.GIS的概论
1.1 GIS的内涵
针对不同的部门和不同的应用目的,地理信息系统的定义也不尽相同。美国学者Parker认为“GIS是一种存储、分析和显示空间与非空间数据的信息技术”。加拿大的Roger Tomlinson认为“GIS是全方位分析和操作地理数据的数字系统”。俄罗斯学者把GIS定义为“一种解决各种复杂的地理相关问题,以及具有内部联系的工具集合”。这些定义,有的侧重于GIS的技术内涵,有的则强调GIS的应用功能。美国联邦数字地图协调委员会(FIC-CDC)关于GIS的定义较为全面具体。该定义认为“GIS”是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统,该系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示,以便解决复杂的规划和管理问题。[1]
1.2 GIS的功能
由计算机技术与空间数据相结合而产生的GIS这一高新技术,它包含了处理地理信息的各种高级功能。GIS具有四项基本功能:
1.2.1输入功能
利用数字化仪或扫描仪把地图、图像(如航空照片)和规划图输入计算机中,然后进行编辑处理(修改、增补等)。
1.2.2输出功能
把经过分析而得出的图形、图表或文字报告显示在荧光屏上,也可以通过绘图仪或打印机打印出来。
1.2.3查询、分析功能
通过空间查询和空间分析而得出决策结论是GIS的出发点和归宿。这是一个复杂的处理过程,需要应用目标之间的内在空间联系并结合各自的数学模型和理论制订规划和决策。典型的空间分析包括最佳路径分析、叠加分析、邻域分析、网络分析、通视分析及填挖方计算和表面积计算等,可用在污染源流分析、农业布局合理性分析、城市布局合理性分析、道路选线分析等工作中。
1.2.4空间数据库管理功能
地理对象是庞大的地理数据集,对此需要利用数据库管理系统来进行管理[2]。
GIS依托这些基本功能,通过利用空间分析技术、模型分析技术、网络技术、数据库和数据集成技术等,演绎出丰富多彩的系统应用功能,满足社会和用户的广泛需求。
2. GIS走进高中地理课程
著名的地图与信息系统专家陈述彭院士认为,定性描述是地理学的第一代语言,地图是地理学的第二代语言,地理信息系统是地理学的第三代语言。这也是广大地理教师的共识,充分体现出GIS技术的重要性与价值所在[3]。《普通高中地理课程标准》提出了地理课程的基本理念,其中之一是强调信息技术在地理学习中的应用。在新一轮的地理课程改革中,地理信息系统成为地理选修模块之一,作为新的重要的教学内容。
2.1 GIS技术进入高中地理的必要性
2.1.1 “GIS技术”是地理科学发展与社会信息化的重要内容
当今时代,信息技术飞速发展,地理信息技术对资源与环境可持续发展、国家经济建设与社会进步的巨大作用日益显著。地理信息技术应用的具体形式,大到地球村、数字国家,小到数字居民区、数字家庭。随着工业化和信息化水平的进一步发展,世界城市化成为文明进步的标志。城市带来了富足、繁荣,也带来人口拥挤、交通紧张、资源短缺、用地紧张等一系列城市问题,这为地理信息技术提供了大显身手的机会。世界各国的城市,尤其在经济发达和发展水平较高的城市,数字城市研究日益成熟,信息化管理成为热门研究领域,利用地理信息技术进行社会、经济、文化、基础设施、交通通讯、城市规划等数字管理,成为构筑新世纪人类生存环境的新模式。
地理信息技术是“数字化地球”、“信息化地球”的基础,信息化发展需要大量的具有地理信息技术基本素养的人才。从国家战略的高度来讲,基础教育阶段的地理信息技术素养教育很必要也很迫切。
地理信息技术作为地理科学发展的重要内容,加之其在社会生产、生活中的广泛应用和价值,在高中阶段,将其纳入地理课程体系,意义重大。
2.1.2设置“地理信息技术应用”模块有利于培养学生的信息素养
信息科技时代,教育目的不应仅是教给学生知识,更应以学生的发展为根本,全面提高学生的素质,使学生身心得到发展,发掘学生的外在和内在潜力,促使他们得到全面发展。地理信息技术在信息社会有着举足轻重的地位和作用,设置地理信息技术课程是普及地理信息技术基础知识的有效途径。对学生进行地理信息技术教育,可以培养学生的思考能力和分析能力,提高学生的信息素养,符合《高中地理课程标准》的设计理念,也是提高学生综合素质的基本途径。
当前,基础教育强调全面的素质教育,地理教育也应如此。在对各种地理知识(信息)掌握的基础上,地理教育重视学生能力的提高及地理思维方式的培养,要求学生既具备地理知识素质,又具备地理能力素质。要求学生运用地理知识处理和解决地里问题。要求学生主动地吸收、掌握各种地理信息,并将信息分析、重组、应用。
2.1.3“地理信息技术”是一种重要的教学技术手段
地理信息技术作为教学技术手段应用于地理教学中也是《地理信息技术应用》模块重要的价值取向之一。地理信息技术教育对学生信息技术的掌握、地理研究技术的了解与应用、地理区域系统思想的建立和地理空间思维能力的培养,以及地理问题的分析与处理能力的培养等具有不可替代的独特功能[4]。
一方面,以GIS为例,GIS具有对地图处理与操作的强大功能,地图是地理教育的重要媒介,利用GIS的地图叠加、地图漫游、地图缩放和地图要素的增减等进行辅助教学,效果是一般教学手段不可比拟的。另一方面,GIS技术是一种解决实际问题,提供地理数据处理功能的技术和方法。GIS的数据输入、处理与分析功能,能很好地完成地理课程在能力培养方面的要求。例如,利用GIS实现对地理事物的分布特征、分布规律的辅助教学,教师可以应用GIS在空间上显示符合某一条件的地理要素的特征,帮助学生认识地理空间概念;利用GIS实现地理事物环境分析辅助教学,GIS技术可以确定某地理要素在一定范围内对于其他地理要素的分布;利用GIS实现地理事物变化趋势的辅助教学,GIS能显示地理事物在不同时段的地理信息的空间分布,能展示其各阶段的特征,有助于学生认识地理事物的发展过程;利用GIS实现数据统计分析与地理直观的辅助教学,GIS可以进行数据排列显示、专题地图制作图、地形图、行政区划图、旅游规划图等;利用网络GIS、多媒体GIS的辅助教学等[5]。
2.2高中地理信息系统课程教学案例
地理信息技术是一门新兴的课程,开设这门课程的主要目标是培养学生的地理信息素养。
下面以GIS在道路选线中的应用作为教学内容进行分析。
传统的道路选线方法是选线人员通过收集和分析线路区域内有关设计资料,在大比例尺地形图上选出几个可能的路线方案。然后在纸上定线的基础上,选线人员到实地勘测,经过反复比较确定一个较为经济、合理的路线方案。它在很大程度上取决于选线人员的实际经验和技术水平,而且费时费力,因此已不能满足现代公路设计的需要。随着地理信息系统技术的发展及空间信息软件平台的不断开发,设计人员不但能考虑传统的选线因素,对于地质、水文等空间属性也能纳入考虑范围,这不管是从质量上还是从效率上都得到了较大提高。目前常用的空间软件有ArcInfo、MapInfo、Geo系列软件、TITANGIS等。
2.2.1地理数据的采集和处理
根据道路的设计功能和设计要求,需要收集道路沿线所有的基础资料,包括沿线各类比例尺地形图、地质图、水文、气象、交通流量等。具备了这些基本资料之后,利用GIS功能对各种资料进行分类处理。
数字化资料包括地形图、地质图、规划设计图、文字说明等多种信息资源。图形数字化过程中需要进行投影转换、坐标转换,经过扫描、纠正、跟踪、附属性、建立拓扑关系等步骤,最终形成各类数据文件。目前,常用的数据格式有:Tiff、Arc/InfoE00、Arc/InfoCoverage、MapInfo、DXF等。在地形图进行数字化的过程中,需对各类影响线路的空间要素进行分层空间数据管理,为以后的空间分析做好准备。沿线主要的空间数据层有:地形层、地质图层、城市层、乡村层、植被层、沿线水系层、水利设施层、铁路层等。对空间数据层的分类应尽可能详细,避免遗漏。同时,使用的资料应为最新资料,保证空间数据的时效性及其准确性。
2.2.2地理数据的空间分析
根据道路的设计标准和使用要求,利用GeoStar软件对各类数据文件进行分析是采用地理信息系统进行道路选线的核心。GeoStar软件的空间分析功能主要有地形分析、缓冲分析、叠置分析、网络分析等,这能帮助设计人员宏观地认识设计区域。在数据处理过程中,应尽可能准确规范,这对于以后建立数字地面模型DEM、地面正射影像图DOM等数据具有重要作用。
2.2.3建立数字地面模型DEM
数字地面模型可为道路选线提供直观图形并可以与GIS的空间分析结果进行叠加分析。同时可为今后的道路最佳路径分析、纵横断面设计、填挖方量的计算提供快捷成果。
2.2.4叠加分析
利用GeoStar软件,将矢量数据库、影像数据库和DEM数据库三库叠加,生成三维景观再现。在计算机叠加分析的结果里,确定道路控制点的桩号及线路的大致走向,接着根据设计规范和要求,在三维景观里进行路线设计,确定道路变坡点位置、交点位置、坡度、曲线半径等要素,这样设计人员能随时根据地形来进行设计,非常方便。
2.2.5线路的比选
根据要求一般设计两到三条线路,然后利用GeoStar的空间分析功能进行比选,考虑的因素主要有土地、水文、路线长度、地质条件、政治因素、经济状况、气象等。如,在设计中,道路应尽量避免穿过农田、森林,并且线路通过地段的地质水文状况应满足工程设计要求,以此作为选线条件。此时可以从空间数据层中分别提取乡村层、植被层、地质层、沿线水系层的相应数据,将它们的数据绘以不同颜色的图形,根据选线人员给定的选线条件和范围分别与地形图形拓扑叠加,此时在计算机上就可以分别显示出满足要求的范围。根据这些范围,选线人员再进行综合修改,重新制定设计条件,在计算机上反复进行叠加拓扑分析获取最终结果。这种选线过程非常直观明了,结果也可随时以图形、表格、数字的形式打印输出[6]。
2.3高中开设地理信息系统课程存在的困难
在当今的高中地理教学中,开设地理信息系统课程遇到了比较大的困难,学生的地理信息素养也普遍比较薄弱。
2.3.1教育观念滞后
由于教育观念滞后,即使是在教育较为先进的地区,地理信息系统课程开设仍困难重重。学校固守旧观念,认为培养信息素养对于学生高考分数提高目前还没有实质性作用,往往以各种理由拒绝开设地理信息类课程。
2.3.2经济支持不足
地理信息系统课程开设需要一定物质基础作为保证,例如计算机、网络设施、配套的课程软件等。经济落后地区的一些学校硬件、软件设施都不齐全,尤其像GPS这种仪器市场价一般在2000元左右,作为教具几乎是不可能购买的,3S技术的培养成为“纸上谈兵”。
2.3.3教师素质有待提高
地理信息系统是一门新兴的技术,因此,当今高中里能够熟练掌握信息技术的地理教师比较匮乏。此外,目前高师所开设的地理信息系统课程,多数只是简单地移植综合性大学地理信息系统专业课程的基本内容,而真正适合师范生实际操作应用技能训练较少,并没有培养出真正适应高中地理教学的合格的地理教师。
因此,高校在培养地理教师的过程中应重视师范生的地理信息技术学习,在学习基础知识的同时,提高动手操作能力。同时,各地教育部门应完善教师的职后培训,为在职地理教师提供更多的进修机会和渠道。各地教研部门要为地理教师提供学术和业务的支持,例如通过举办培训班,组织教学经验交流,推动校本教研,开发课程资源等方式帮助地理教师开展地理信息技术教学,培养学生的地理信息素养。
3.结语
鉴于我国经济的快速发展及GIS技术强大的功能,GIS将在国民经济中发挥越来越重要的作用。高中地理课程应紧跟时代潮流,反映时代需求。GIS进入高中地理课程是培养现代公民必备地理素养的必要举措。尽管现在地理信息技术课程在高中的开设仍遇到一些困难,但困难是暂时的,地理信息技术最终将顺利进入高中校园,成为一门培养学生基本地理信息素养的必要课程。
参考文献:
[1]黄杏元等.地理信息系统概论.北京:高等教育出版社,2003.
[2]李智等.地理信息系统概述.甘肃科技,2004年11月.
[3]李佩武等.GIS技术及其在地理教学中的应用分析.天津教育,2005年第六期.
[4]陈澄等.普通高中地理课程标准(实验)解读.南京:江苏教育出版社,2004.3.
关键词:教育地理信息;地图可视化;初探
一、教育地理信息的内涵
教育地理信息是指表征某些教育信息数量和质量的空间结构、分布规律、时间序列、属性特征的独特信息,它兼有教育信息与地理信息的双重属性,是教育信息中教育机构信息与地理信息中人为信息的有机结合,如图1所示。
教育地理信息实质包含三个层次内容,即教育空间信息、教育时间信息、教育特有属性信息。教育空间信息是表达教育类事物(现象)空间分布和空间位置关系的信息,如普通高校招生数的空间聚集分布情况。教育时间信息是表达教育类事物(现象)在时间序列上动态发展变化的信息,如改革开放30年来普通高等学校生均图书册数的增长情况。教育特有属性信息是表达教育类事物(现象)自身特有性质以及与同类或关联事物(现象)之间关系的信息。
二、教育地理信息的模式
本文结合教育地理信息的三个层次,以《中国高等教育发展地图集》为例,提出教育地理信息的两个维度,即指标表达维度与时间序列维度,结合两个维度综合表达教育空间信息、教育时间信息和教育特有属性信息,由此建立教育地理信息的模式,如表1所示。
三、基于表达模式的实例设计
1.单一指标单年份――表达教育空间信息
如图2所示,以单一指标单年份的形式表达学生模块中的教育空间信息。2006年普通高等学校本、专科生在校生数即为单指标单年份的数据。在地图可视化表达过程中,采取分级比率方式,以象形点状符号表达在校生数,同级别之间的差异性通过统计图排序的形式表达。
2.拟合指标单年份――表达教育空间与特有属性信息
如图3所示,以拟合指标单年份的形式表达教育空间信息和教育特有属性信息。在教育空间信息的地图可视化表达方面,以堆砌式点状符号表达各地区单位GDP在校生数这一拟合指标的空间分布情况;以等值区域法表达各地区人口密度的分布情况。在教育特有属性信息的地图可视化表达方面,通过在普通高等学校本、专科生在校生数与GDP两个指标的综合分析,拟合出单位GDP在校生数承载量这一指标,用于反映各地区国民生产总值对当地普通高等学校本、专科生在校生数培养的贡献率。
3.多指标多年份――表达教育空间、时间与特有属性信息
如图4所示,在教育空间信息的地图可视化表达方面,以分区统计图的形式表达三个年份“211工程”高等学校博士生在校生数的空间分布情况;以等值区域法表达各地区普通高等学校博士生在校生数中“211工程”高等学校博士生在校生数所占比例的分布情况。在教育时间信息的地图可视化表达方面,以扇形统计图式点状符号分别表达2000年、2003年、2006年三个年份的发展变化情况。以条形统计图和圆环统计图结合的方式表达2000―2006年全国普通高等学校博士生在校生数的年际变化。在教育特有属性信息的地图可视化表达方面,通过普通高等学校博士生在校生数、211工程”高等学校博士生在校生数、设有研究生院的高等学校博士生在校生数三者之间的层层包含关系,以及这种关系在空间上的分布规律和在时间上的动态变化综合反映博士生在校生数的自身特有性质。
关键字:地理信息;城市规划建设;应用
中图分类号:TU984文献标识码: A
1地理信息的基本内涵
1.1地理信息的含义
地理信息指的是地理要素相关的图形、分布、文字、数量、质量、规律等信息的总和,具体来说,主要有两点:一是空间位置和属性信息。根据信息相关标准,地理信息可分为空间位置和属性信息,其中,空间位置主要指的是相关事物在地理空间位置上的资料信息,可以用图形来反映,如街道的起始位置、建筑物的起始位置等,属性信息主要指的是与地理相关的人文信息,如街道的名称、建筑物的建设年代和结构等。二是基础与专题地理信息,这主要是依据信息的使用范围确定的,其中,基础地理信息指的是能为城市建设提供相关依据的地理要素,如地质、地貌、水文、植被、河流等,具有公共性;专题地理信息主要包括城市规划、土地资源、环境、公共设施等,具有管理性。
另一个方面是专题和基础地理信息,这方面的信息的划分是按照信息应用范围来进行的,基础地理信息是指信息具有很强的通用性,一些使用性较强的,同时也是可以进行共享这部分信息的。基础信息可以为各行各业提供标准的信息,其中包括植被分布特征、地貌特征、交通环境、水文环境、居民情况,基础信息是非常具有共享性的,同时也是很有公益性的。专题地理信息是关于城市建设中的资源信息,土地利用信息以及城市规划的信息,城市公共设施和市政工程的信息,主要是具有一定专业特点的信息,这些信息可以为城市建设提供依据,同时也能更好的进行城市管理。
1.2地理信息的功能
地理信息产生的过程是社会发展、测绘技术发展的过程,是从信息采集到利用、管理的过程,它的发展离不开技术的支持,如GIS技术等。随着数字城市的不断发展,地理信息功能也不断完善,主要有空间定位、查询统计、信息集成、空间分析等,而这些功能能够促进城市建设的进一步发展。可以说地理信息是城市建设与管理的基础和重要依据。下面笔者就此具体分析地理信息在城市建设中的意义。
在使用的时候,地理信息功能是非常多的,它对生产活动和人们生活影响也是非常大的。在行业建设、社会活动和政府管理中地理信息应用都是非常广泛的。地理信息可以进行空间的定位,地理信息提供了一个统一的平台给空间定位,可以使空间定位更加的准确,同时都可以进行反映各类空间活动,实现了定位方面的准确和快速,同时也将空间内的二维和三维定位发展实现,在人们的生活中汽车行驶中的导航服务就是地理系统现在体现最好的部分,通过空间定位来实现汽车在行驶中的路线选择,同时在日常生活中人们也会使用到定位系统。在人们的生活中会使用到地图,实现了现在的地图以及网上查阅地图,在网上对自己想要去的地方人们可以快速找到,这也是空间地位技术发展的重要表现。地理信息对查询统计的功能也可以实现。地理信息系统的建立实现了一体化的属性信息及空间位置管理,图文并茂的查询和统计可以更好的提供,使人们更好的了解地理位置的情况。在信息提供方面地理信息系统可以更好的促进城市的建设,为城市建设提供依据,同时为行业发展提供信息。
2地理信息在城市建设中的应用分析
2.1地理信息是城市建设的重要依据
随着现代科学技术的不断发展,地理信息从内容、功能、技术等方面都取得了巨大的成就,特别是城市地理测绘技术,为城市建设的进一步发展提供良好的技术支持。目前我国城市测绘技术已逐步实现信息化、智能化,在城市建设中基本建成以GPS技术为主的城市控制网和物联网,传统的常规方法已被取代,逐步形成4D(指的是信息化线划图即DLG,信息化栅格图即DRG,信息化高程模型即DEM,信息化影像图即DOM)测绘程序的规模化生产能力。
在城市建设中,测绘地理信息的相关技术,如GPS、GIS技术等得到大力利用和发展。利用地理信息构建城市地理空间数据库,包括城市道路数据库、城市土地数据库、城市建筑数据库、城市地形数据库、城市规划红线数据库等等,这些为城市道路建设、建筑建设、土地利用、城市规划等提供重要依据。此外,城市测绘部门利用现代科学技术不断完善信息化测绘技术,实现了外业数据采集和内业数据处理的一体化,这种信息化、智能化的作业形式,能够为城市基础设施建设提供依据,为城市相关部门建立各种各样的专题地理信息系统提供地理信息的支持,为城市建设管理和决策提供数据、技术等支持,切实提高城市建设管理和决策的科学性和合理性。总之,测绘地理信息是城市建设的基础和重要依据,在城市房产测量、地形测量、地下建筑工程测量、道路桥梁工程测量、施工放样、违章建筑测定等上能够提供信息化的服务,而这些正是城市建设的重点。
2.2提高规划的公共参力
城市是属于每一个城市人的,当地的民众意见实际上对于城市的发展建设来说,有着至关重要的作用。因此,在针对城市执行规划工作的过程中,各个居民都应当要能够参与到其中。传统方式下的居民意见调查和整合有很大局限性。而GIS技术可以和网络信息技术相结合,将全民参与规划建设变成了可能。有关本部门可以在网上成立一个专门用于规划意见调查的平台,使用GIS系统和网络使居民能够对规划设计上的具体对应位置进行直观的了解并提出自己的建议。
2.3地理信息促进城市公共服务平台建设
随着城市化建设进程的不断加快,对相关地图资料的精确性和详细性要求越来越高,而现代测绘地理信息技术能够满足这个要求。在城市建设发展过程中,由于不同城市地理位置、经济发展、人文风俗等不同,对地理信息的具体要求也是不同的,如有的城市相对重视土地的开发和利用,而有的城市重视环保,有的却重视电网系统的建设等,而这些建设中,必须要对该区域的土地使用情况、供电、供水、电信等详细信息进行了解,而这些现代测绘技术都能实现。其中,以GPS全球定位系统为主。GPS系统起初是用于军事中,后来逐渐发展运用到工程建设、手机地位、卫生、教育等方面,促进了城市公共服务平台的建设和发展,为人们的生活带来了便利。
2.4提高了城市建设的智能化水平
地理信息技术提高城市建设的智能化水平主要体现在四个方面:一是地理信息技术提高了城市建设数据库的管理水平。城市建设涉及到道路、建筑、公共设施、环保等各个领域,一般都要相应的建设数据库,由于这些数据比较复杂且内容比较多,管理起来比较麻烦,随着地理信息技术的应用,它的空间位置集成方式、空间数据库保存和管理方式以及多源数据无缝集成技术能有效的解决数据库管理存在的问题。二是地理信息技术使城市建设更直观。地理信息具有可视化特点,能直观的把物联网地理事物的空间位置等信息进行表达,加强人与人之间的沟通交流。三是地理信息技术提高城市建设综合分析能力。利用地理信息技术可进行空间计算和建模,可以快速、全面的、精确的获取数据信息,为城市决策和管理提供重要依据。四是地理信息技术的无缝集成特点,促进城市智能化建设的进一步研究。地理信息技术可以无缝运用到计算机网络、移动通信、无线通信、物联网、云计算等中,有利于数字化城市的进一步发展。
结束语
城市地理信息系统是一个复杂巨大的系统,与城市发展息息相关,应用GIS能够更好地促进城市的规划建设,但是GIS在我国全国的城市推广还有一段很长的路要走,我们要坚持以人为本,坚持可持续发展原则,建立完善的地理信息系统,让人民的生活水平上升到更高的层次。
参考文献